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JP2000348736A - Solid electrolytic fuel cell - Google Patents

Solid electrolytic fuel cell

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Publication number
JP2000348736A
JP2000348736A JP11156618A JP15661899A JP2000348736A JP 2000348736 A JP2000348736 A JP 2000348736A JP 11156618 A JP11156618 A JP 11156618A JP 15661899 A JP15661899 A JP 15661899A JP 2000348736 A JP2000348736 A JP 2000348736A
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JP
Japan
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solid electrolyte
electrode
fuel cell
oxygen
solid electrolytic
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Application number
JP11156618A
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Japanese (ja)
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Kazunori Sato
一則 佐藤
Katsuyuki Sakamaki
克之 坂牧
Yasunobu Inoue
泰宣 井上
Shigeaki Suganuma
茂明 菅沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP00304590A priority patent/EP1058329A3/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M8/1231Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte with both reactants being gaseous or vaporised
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolytic fuel cell capable of possibly improving heat resistance in a solid electrolytic element and characteristics of power generation such as discharge current density, generated current density and the like. SOLUTION: This solid electrolytic fuel cell is provided with a solid electrolytic element 16A in which electrodes 12 and 14a are formed on both surfaces of an oxygen ion conductive type solid electrolytic substrate 10. With the solid electrolytic fuel cell, oxygen is supplied to the electrode 12 of a cathode side in the solid electrolytic element 16A, while methane gas as fuel is supplied to the electrode 14a of an anode side therein. Metallic oxide particles 20 and 20... constituted of a CoNiO2 are blended as an oxidation catalyst of the methane gas in a porous platinum layer substantially forming the electrode 14a of the anode side in the solid electrolytic element 16A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は固体電解質燃料電池
に関し、更に詳細には酸素イオン伝導型の固体電解質基
板の両面に電極が形成されて成る固体電解質素子を具備
し、前記固体電解質素子のカソード側の電極に酸素を含
む気体が供給されると共に、アノード側の電極に燃料と
してのメタンガスが供給される固体電解質燃料電池に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolyte fuel cell, and more particularly, to a solid electrolyte fuel cell comprising a solid electrolyte element having electrodes formed on both surfaces of an oxygen ion conductive solid electrolyte substrate, and a cathode of the solid electrolyte element. The present invention relates to a solid electrolyte fuel cell in which a gas containing oxygen is supplied to an electrode on the anode side and methane gas as fuel is supplied to an electrode on the anode side.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体電解質燃料電池は、火力発電等の発
電効率に比較して、高効率の発電効率が期待できるた
め、現在、多くの研究がなされている。かかる固体電解
質燃料電池には、図10に示す様に、イットリア(Y2
3 )が添加された安定化ジルコニア(以下、単にYS
Zと称することがある)から成る焼成体(以下、YSZ
焼成体と称することがある)を酸素イオン伝導型の固体
電解質基板100として用い、この固体電解質基板10
0の両面に電極102、104aが形成された固体電解
質素子106が設けられている。この固体電解質素子1
06の電極102、104aのうち、電極102は、ラ
ンタンストロンチウムマンガンオキサイド〔(La0.85
Sr0.150.90MnO3〕によって形成され、アノード
として用いられている。この電極102側には、酸素又
は酸素含有気体が供給される。他方の電極104aは、
多孔質白金層によって形成されてカソードとして用いら
れる。この電極104a側には、燃料としてのメタンガ
スが供給される。
2. Description of the Related Art Solid electrolyte fuel cells can be expected to have higher power generation efficiency than power generation efficiency such as thermal power generation. As shown in FIG. 10, such a solid electrolyte fuel cell has a yttria (Y 2
O 3 ) -added stabilized zirconia (hereinafter simply referred to as YS)
Z (hereinafter sometimes referred to as Z) (hereinafter referred to as YSZ).
(Which may be referred to as a fired body) as an oxygen ion conduction type solid electrolyte substrate 100.
A solid electrolyte element 106 having electrodes 102 and 104a formed on both surfaces of the solid electrolyte element is provided. This solid electrolyte element 1
06 among the electrodes 102 and 104a, lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85
Sr 0.15 ) 0.90 MnO 3 ] and used as an anode. Oxygen or an oxygen-containing gas is supplied to the electrode 102 side. The other electrode 104a is
It is formed by a porous platinum layer and used as a cathode. Methane gas as fuel is supplied to the electrode 104a side.

【0003】かかる図10に示す固体電解質素子106
の電極102に供給された酸素(O 2 )は、電極102
と固体電解質基板100との境界で酸素イオン(O2-
にイオン化され、この酸素イオン(O2-)は、固体電解
質基板100によって電極104に伝導される。電極1
04aに伝導された酸素イオン(O2-)は、電極104
に供給されたメタン(CH4 )ガスと反応し、水(H2
O)、二酸化炭素(CO2 )、水素(H2 )、一酸化炭
素(CO)が生成される。かかる反応の際に、酸素イオ
ンが電子を放出するため、電極102と電極104aと
の間に電位差が生じる。このため、電極102、104
aを取出線108によって電気的に接続することによ
り、電極104aの電子は電極102の方向(矢印の方
向)に取出線108を流れ、固体電解質燃料電池から電
気を取り出すことができる。尚、かかる図10に示す固
体電解質燃料電池の作動温度は、約1000℃である。
[0003] The solid electrolyte element 106 shown in FIG.
(O 2) supplied to the electrode 102 of Two) Is the electrode 102
Oxygen ions (O 2) at the boundary between2-)
The oxygen ion (O2-) Is a solid electrolytic
Conducted to the electrode 104 by the quality substrate 100. Electrode 1
Oxygen ion (O2-) Is the electrode 104
Supplied to the reactor (CHFour) Reacts with gas and water (HTwo
O), carbon dioxide (COTwo), Hydrogen (HTwo), Carbon monoxide
Element (CO) is generated. During this reaction, oxygen ions
Since the electrodes emit electrons, the electrodes 102 and 104a
, A potential difference occurs. Therefore, the electrodes 102, 104
a by electrically connecting the
And the electrons on the electrode 104a move in the direction of the electrode 102 (the direction
Flow from the solid electrolyte fuel cell
I can take my mind. In addition, the fixation shown in FIG.
The operating temperature of the body electrolyte fuel cell is about 1000 ° C.

【0004】図10に示す固体電解質素子106は、高
温の作動温度に対して耐久性を有するものの、発生電流
密度や放電電流密度等の発電特性の程度が低く、これら
の向上が求められていた。このため、図11に示す固体
電解質素子110が使用されつつある。この固体電解質
素子110は、YSZから成る固体電解質基板112に
よって実質的に形成されており、この固体電解質基板1
12の一端部側に、カソードとしての電極104bに形
成されている。かかる電極104bは、固体電解質基板
112を形成するYSZと、ニッケル(Ni)及びニッ
ケル酸化物(NiO)から成るサーメット粒子114、
114・・とが混合されて形成されているものである。
尚、固体電解質基板112の他端部側に形成されたアノ
ードとしての電極102は、図10に示す固体電解質素
子106の電極102と同様に、多孔質白金層から成
る。
Although the solid electrolyte element 106 shown in FIG. 10 has durability against a high operating temperature, it has low power generation characteristics such as a generated current density and a discharge current density, and improvement of these properties has been demanded. . For this reason, the solid electrolyte element 110 shown in FIG. 11 is being used. The solid electrolyte element 110 is substantially formed by a solid electrolyte substrate 112 made of YSZ.
12 is formed on one end side of the electrode 104b as a cathode. The electrode 104b includes YSZ forming the solid electrolyte substrate 112, cermet particles 114 made of nickel (Ni) and nickel oxide (NiO),
.. Are formed as a mixture.
The electrode 102 as an anode formed on the other end side of the solid electrolyte substrate 112 is made of a porous platinum layer, like the electrode 102 of the solid electrolyte element 106 shown in FIG.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図11に示す固体電解
質素子110(以下、Ni−YSZサーメット固体電解
質素子110と称することがある)を用いた固体電解質
燃料電池によれば、放電電流密度や発生電流密度等の発
電特性を、図10に示す固体電解質素子106を用いた
固体電解質燃料電池よりも向上できる。しかし、図11
に示す固体電解質素子110を用いた固体電解質燃料電
池は、安定して電力を取り出すことのできる作動温度は
約920℃以上であり、920℃未満の作動温度では、
安定して電力を取り出すことは困難である。一方、92
0℃以上の作動温度では、固体電解質基板110の活性
が次第に低下する現象が発生するため、固体電解質基板
110の耐熱性の向上が求められている。また、アノー
ドとしての電極104b側に燃料として供給するメタン
ガスとして、水分が除去されたドライ状態のメタンガス
を供給すると、メタンガスと酸素イオンとの反応性が不
充分であり、固体電解質燃料電池の性能が充分に発揮さ
れない。このため、現状では、メタンガスと酸素イオン
との反応性を確保すべく、水分含有のウエットなメンタ
ンガスを電極104b側に供給している。しかしなが
ら、メタンガスと高温水蒸気との反応は吸熱反応である
ため、電極104b側の温度が低下すると共に、反応温
度の低下に伴って生成した炭素が電極104bに付着す
ることによって、固体電解質素子110の活性低下を促
進し、安定した発電が困難である。そこで、本発明の課
題は、放電電流密度や発生電流密度等の発電特性及び固
体電解質素子の耐熱性を可及的に向上し得る固体電解質
燃料電池を提供することにある。
According to the solid electrolyte fuel cell using the solid electrolyte element 110 (hereinafter sometimes referred to as a Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110) shown in FIG. Power generation characteristics such as current density can be improved as compared with the solid electrolyte fuel cell using the solid electrolyte element 106 shown in FIG. However, FIG.
The solid electrolyte fuel cell using the solid electrolyte element 110 shown in (1) has an operating temperature at which electric power can be stably taken out is about 920 ° C. or higher, and at an operating temperature lower than 920 ° C.,
It is difficult to extract power stably. On the other hand, 92
At an operating temperature of 0 ° C. or higher, a phenomenon occurs in which the activity of the solid electrolyte substrate 110 gradually decreases. Therefore, improvement in heat resistance of the solid electrolyte substrate 110 is required. Further, when methane gas in a dry state from which water is removed is supplied as methane gas to be supplied as fuel to the electrode 104b as an anode, the reactivity between methane gas and oxygen ions is insufficient, and the performance of the solid electrolyte fuel cell is reduced. Not fully demonstrated. For this reason, under the present circumstances, in order to ensure the reactivity between methane gas and oxygen ions, a wet menthan gas containing water is supplied to the electrode 104b side. However, since the reaction between the methane gas and the high-temperature steam is an endothermic reaction, the temperature of the electrode 104b decreases, and the carbon generated as the reaction temperature decreases adheres to the electrode 104b. It promotes a decrease in activity and makes stable power generation difficult. Therefore, an object of the present invention is to provide a solid electrolyte fuel cell capable of improving power generation characteristics such as discharge current density and generated current density and heat resistance of a solid electrolyte element as much as possible.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決すべく検討したところ、図12に示す固体電解質素
子200を用いた固体電解質燃料電池によれば、図10
に示す固体電解質燃料電池よりも、放電電流密度や発生
電流密度等の発電特性を向上でき、且つ920℃未満の
作動温度でも安定して発電できることを知った。このた
め、本発明者等の一部は、図12に示す固体電解質素子
200を用いた固体電解質燃料電池について、Progress
in Battery & Battery Materials,Vol.17,April(199
8),p.137-143において提案した。この図12に示す固体
電解質素子200は、YSZ焼結体から成る固体電解質
基板100の両面に電極102、104cが形成されて
おり、カソードとして用いられる電極102は、ランタ
ンストロンチウムマンガンオキサイド〔(La0. 85Sr
0.150.90MnO3 〕によって形成されている。また、
アノードとして用いられる電極104cを形成する多孔
質白金層には、PdCoO2 から成る金属酸化物粒子2
02、202・・が配合されているものである。しかし
ながら、図12に示す固体電解質素子200の放電電流
密度や発生電流密度等の発電特性も依然として不充分な
水準であった。
The inventors of the present invention have studied to solve the above-mentioned problems. According to the solid electrolyte fuel cell using the solid electrolyte element 200 shown in FIG.
It has been found that power generation characteristics such as discharge current density and generated current density can be improved and power generation can be performed stably even at an operating temperature of less than 920 ° C., as compared with the solid electrolyte fuel cell shown in FIG. Therefore, some of the present inventors have reported that a solid electrolyte fuel cell using the solid electrolyte element 200 shown in FIG.
in Battery & Battery Materials, Vol.17, April (199
8), p.137-143. In the solid electrolyte element 200 shown in FIG. 12, electrodes 102 and 104c are formed on both surfaces of a solid electrolyte substrate 100 made of a YSZ sintered body, and the electrode 102 used as a cathode is made of lanthanum strontium manganese oxide [(La 0 . 85 Sr
0.15 ) 0.90 MnO 3 ]. Also,
Metal oxide particles 2 made of PdCoO 2 are provided on the porous platinum layer forming the electrode 104c used as the anode.
. 02, 202... However, the power generation characteristics such as the discharge current density and the generated current density of the solid electrolyte element 200 shown in FIG. 12 were still at an insufficient level.

【0007】このため、本発明者等は、放電電流密度や
発生電流密度等の発電特性及び固体電解質素子の熱的化
学安定性を更に向上し得る固体電解質燃料電池について
検討を行った結果、アノード側の電極を形成する多孔質
白金層に、CoNiO2 から成る金属粒子を配合した固
体電解質素子を具備する電解質燃料電池、或いはアノー
ド側の電極を形成する多孔質白金層の表面に、PdCo
2 から成る金属酸化物粒子を分散固定した固体電解質
素子を具備する電解質燃料電池によれば、放電電流密度
や発生電流密度等の発電特性及び固体電解質素子の耐熱
性を著しく向上し得ることを見い出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、酸素イオン伝導型の固体電解
質基板の両面に電極が形成されて成る固体電解質素子を
具備し、前記固体電解質素子のカソード側の電極に酸素
又は酸素含有気体が供給されると共に、アノード側の電
極に燃料としてのメタンガスが供給される固体電解質燃
料電池において、該固体電解質素子のアノード側の電極
を実質的に形成する多孔質白金層内に、メタンガスの酸
化触媒として、CoNiO2 又はCoOから成る金属酸
化物粒子が配合されていることを特徴とする固体電解質
燃料電池にある。
[0007] For this reason, the present inventors have studied a solid electrolyte fuel cell that can further improve the power generation characteristics such as discharge current density and generated current density and the thermal chemical stability of the solid electrolyte element. An electrolyte fuel cell including a solid electrolyte element in which metal particles made of CoNiO 2 are blended in a porous platinum layer forming an electrode on the anode side, or PdCo on a surface of the porous platinum layer forming an electrode on the anode side.
According to the electrolyte fuel cell including the solid electrolyte element in which metal oxide particles composed of O 2 are dispersed and fixed, power generation characteristics such as discharge current density and generated current density and heat resistance of the solid electrolyte element can be significantly improved. Found and arrived at the present invention. That is, the present invention includes a solid electrolyte element in which electrodes are formed on both surfaces of an oxygen ion conductive solid electrolyte substrate, and oxygen or an oxygen-containing gas is supplied to a cathode electrode of the solid electrolyte element. In a solid electrolyte fuel cell in which methane gas as a fuel is supplied to an anode electrode, CoNiO 2 is used as an oxidation catalyst for methane gas in a porous platinum layer which substantially forms an anode electrode of the solid electrolyte element. Alternatively, there is provided a solid oxide fuel cell comprising metal oxide particles made of CoO.

【0008】また、本発明は、酸素イオン伝導型の固体
電解質基板の両面に電極が形成されて成る固体電解質素
子を具備し、前記固体電解質素子のカソード側の電極に
酸素又は酸素含有気体が供給されると共に、アノード側
の電極に燃料としてのメタンガスが供給される固体電解
質燃料電池において、該固体電解質素子のアノード側の
電極を形成する多孔質白金層の表面に、メタンガスの酸
化触媒として、PdCoO2 から成る金属酸化物粒子が
分散固定されていることを特徴とする固体電解質燃料電
池でもある。これらの本発明において、固体電解質基板
を、イットリアが添加された安定化ジルコニア焼成体に
よって形成し、且つカソード側の電極を、ランタンスト
ロンチウムマンガンオキサイド〔(La0.85Sr0.15
0.90MnO3 〕によって形成することが好適である。
Further, the present invention comprises a solid electrolyte element having electrodes formed on both surfaces of an oxygen ion conduction type solid electrolyte substrate, wherein oxygen or an oxygen-containing gas is supplied to a cathode electrode of the solid electrolyte element. In addition, in a solid electrolyte fuel cell in which methane gas as fuel is supplied to the anode electrode, PdCoO as an oxidation catalyst for methane gas is formed on the surface of the porous platinum layer forming the anode electrode of the solid electrolyte element. 2 is a solid electrolyte fuel cell characterized in that metal oxide particles composed of 2 are dispersed and fixed. In the present invention, the solid electrolyte substrate is formed by a stabilized zirconia fired body to which yttria is added, and the cathode-side electrode is made of lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85 Sr 0.15 )
0.90 MnO 3 ].

【0009】本発明に係る固体電解質燃料電池によれ
ば、固体電解質素子のアノード側の電極を形成する多孔
質白金層内に配合した、メタンガスの酸化触媒としての
CoNiO2 又はCoOから成る金属酸化物粒子、或い
は多孔質白金層の表面に分散固定された、メタンガスの
酸化触媒としてのPdCoO2 から成る金属酸化物粒子
によって、メタンの酸化反応を促進できる。このため、
図11に示すNi−YSZサーメット固体電解質素子1
10を具備する固体電解質燃料電池に比較して、安定し
て発電できる作動温度幅を広くできる。更に、燃料とし
て供給するメタンガスも、予め水分を含有させることを
要しないドライなメタンガスを用いることができる。か
かる本発明に係る固体電解質燃料電池のうち、CoNi
2 又はCoOから成る金属酸化物粒子がアノード側の
電極を形成する多孔質白金層内に配合された固体電解素
子を具備する固体電解質燃料電池は、アノード側の電極
を形成する多孔質白金層の表面にPdCoO2 から成る
金属酸化物粒子が分散固定された固体電解質素子を具備
する固体電解質燃料電池に比較しても、その放電電流密
度や発生電流密度等の発電特性及び熱的化学安定性にも
優れている。
According to the solid electrolyte fuel cell of the present invention, a metal oxide comprising CoNiO 2 or CoO as a catalyst for oxidizing methane gas, which is blended in a porous platinum layer forming an anode electrode of the solid electrolyte element The oxidation reaction of methane can be promoted by particles or metal oxide particles composed of PdCoO 2 as an oxidation catalyst for methane gas dispersed and fixed on the surface of the porous platinum layer. For this reason,
Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 1 shown in FIG.
As compared with the solid electrolyte fuel cell having the fuel cell 10, the operating temperature range in which power can be stably generated can be widened. Further, as the methane gas supplied as the fuel, a dry methane gas which does not need to contain moisture in advance can be used. Among the solid electrolyte fuel cells according to the present invention, CoNi
A solid electrolyte fuel cell including a solid electrolytic element in which metal oxide particles made of O 2 or CoO are blended in a porous platinum layer forming an anode electrode is a porous platinum layer forming an anode electrode. Power generation characteristics such as discharge current density and generated current density and thermal chemical stability compared with a solid electrolyte fuel cell having a solid electrolyte element in which metal oxide particles composed of PdCoO 2 are dispersed and fixed on the surface of Is also excellent.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係る固体電解質燃料電池
の一例を説明する概略図を図1に示す。図1に示す固体
電解質燃料電池には、8mol %のイットリア(Y
2 3 )が添加された安定化ジルコニア(YSZ)から
成るYSZ焼成体を酸素イオン伝導型の固体電解質基板
10として用い、この固体電解質基板10の両面に電極
12、14aが形成された固体電解質素子16Aが設け
られている。この固体電解質素子16Aの電極12、1
4aのうち、電極12は、ランタンストロンチウムマン
ガンオキサイド〔(La0.85Sr0.150.90MnO3
によって形成され、カソードとして用いられる。この電
極12側には、酸素が供給される。他方、電極14a
は、カソードとして用いられ、多孔質白金層によって実
質的に形成されている。この電極14a側には、燃料と
してのメタンガスが供給される。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a solid oxide fuel cell according to the present invention. The solid electrolyte fuel cell shown in FIG. 1 has 8 mol% of yttria (Y
A YSZ fired body made of stabilized zirconia (YSZ) to which 2 O 3 ) is added is used as an oxygen ion conductive solid electrolyte substrate 10, and a solid electrolyte in which electrodes 12 and 14 a are formed on both surfaces of the solid electrolyte substrate 10. An element 16A is provided. Electrodes 12, 1 of this solid electrolyte element 16A
4a, the electrode 12 is made of lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85 Sr 0.15 ) 0.90 MnO 3 ]
And used as a cathode. Oxygen is supplied to the electrode 12 side. On the other hand, the electrode 14a
Are used as cathodes and are substantially formed by a porous platinum layer. Methane gas as fuel is supplied to the electrode 14a side.

【0011】かかる図1に示す固体電解質素子16Aの
電極12に供給された酸素(O2 )は、電極12と固体
電解質基板10との境界で酸素イオン(O2-)にイオン
化され、この酸素イオン(O2-)は、固体電解質基板1
0によって電極14aに伝導される。電極14aに伝導
された酸素イオン(O2-)は、電極14a側に供給され
たメタン(CH4 )ガスと反応し、水(H2 O)、二酸
化炭素(CO2 )、水素(H2 )、一酸化炭素(CO)
を生成する。かかる反応の際に、酸素イオンが電子を放
出するため、電極12と電極14aとの間に電位差が生
じる。このため、電極12、14aを取出線18によっ
て電気的に接続することにより、電極14aの電子は電
極12の方向(矢印の方向)に取出線18を流れ、固体
電解質燃料電池から電気を取り出すことができる。
The oxygen (O 2 ) supplied to the electrode 12 of the solid electrolyte element 16A shown in FIG. 1 is ionized into oxygen ions (O 2− ) at the boundary between the electrode 12 and the solid electrolyte substrate 10, and this oxygen The ions (O 2− ) are transferred to the solid electrolyte substrate 1
0 conducts to the electrode 14a. Oxygen ions (O 2− ) conducted to the electrode 14a react with methane (CH 4 ) gas supplied to the electrode 14a side, and water (H 2 O), carbon dioxide (CO 2 ), and hydrogen (H 2 ) ), Carbon monoxide (CO)
Generate During this reaction, oxygen ions emit electrons, so that a potential difference occurs between the electrode 12 and the electrode 14a. For this reason, by electrically connecting the electrodes 12 and 14a by the extraction line 18, the electrons of the electrode 14a flow through the extraction line 18 in the direction of the electrode 12 (in the direction of the arrow) to extract electricity from the solid oxide fuel cell. Can be.

【0012】図1に示す固体電解質素子16Aの電極1
4aは、主として多孔質白金層によて形成されており、
この多孔質白金層内には、メタンガスの酸化触媒として
のCoNiO2 又はCoOから成る金属酸化物粒子2
0、20・・が配合されている。かかる金属酸化物粒子
20、20・・は、電極14aに固体電解質基板10に
よって伝導された酸素イオン(O2-)とメタンとの酸化
反応を促進することができ、固体電解質燃料電池の放電
電流密度や発生電流密度等の発電特性を向上できる。こ
の様な電極14aは、予め粉砕されたCoNiO2 又は
CoOから成る金属酸化物粒子20の所定量を白金ペー
ストに混合して得た混合ペーストを、YSZ焼成体の一
面側に塗布した後、大気中、1300℃で約1時間程の
焼成によって形成できる。
Electrode 1 of solid electrolyte element 16A shown in FIG.
4a is mainly formed by a porous platinum layer,
In this porous platinum layer, metal oxide particles 2 made of CoNiO 2 or CoO as an oxidation catalyst for methane gas are used.
0, 20 ... are blended. The metal oxide particles 20, 20... Can promote an oxidation reaction between methane and oxygen ions (O 2− ) conducted by the solid electrolyte substrate 10 to the electrode 14a, and the discharge current of the solid electrolyte fuel cell Power generation characteristics such as density and generated current density can be improved. Such an electrode 14a is formed by applying a mixed paste obtained by mixing a predetermined amount of metal oxide particles 20 made of pulverized CoNiO 2 or CoO to a platinum paste on one surface side of a YSZ fired body, Medium, it can be formed by firing at 1300 ° C. for about 1 hour.

【0013】また、本発明に係る固体電解質燃料電池の
他の例の概略図を図2に示す。図2に示す固体電解質燃
料電池には、図1に示す固体電解質燃料電池と同様に、
8mol %のイットリア(Y2 3 )が添加された安定化
ジルコニア(YSZ)から成るYSZ焼成体を酸素イオ
ン伝導型の固体電解質基板10として用い、この固体電
解質基板10の両面に電極12、14bが形成された固
体電解質素子16Bが設けられている。この固体電解質
素子16Bの電極12、14bのうち、電極12は、図
1に示す固体電解質燃料電池と同様に、ランタンストロ
ンチウムマンガンオキサイド〔(La0.85Sr0.15
0.90MnO3 〕によって形成され、カソードとして用い
られる。この電極12側には、酸素が供給される。他
方、電極14bは、アノードとして用いられる。この電
極14b側には、燃料としてのメタンガスが供給され
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of another example of the solid oxide fuel cell according to the present invention. The solid electrolyte fuel cell shown in FIG. 2 has the same structure as the solid electrolyte fuel cell shown in FIG.
A YSZ fired body made of stabilized zirconia (YSZ) to which 8 mol% of yttria (Y 2 O 3 ) is added is used as an oxygen ion conduction type solid electrolyte substrate 10, and electrodes 12 and 14 b are provided on both surfaces of the solid electrolyte substrate 10. Is formed on the solid electrolyte element 16B. Of the electrodes 12 and 14b of the solid electrolyte element 16B, the electrode 12 is made of lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85 Sr 0.15 ), similarly to the solid electrolyte fuel cell shown in FIG.
0.90 MnO 3 ] and used as a cathode. Oxygen is supplied to the electrode 12 side. On the other hand, the electrode 14b is used as an anode. Methane gas as fuel is supplied to the electrode 14b side.

【0014】図2に示す固体電解質燃料電池の電極14
bは、固体電解質基板10に一端面に形成された多孔質
白金層22aと、この多孔質白金層22aの表面に、メ
タンガスの酸化触媒として、PdCoO2 から成る金属
酸化物粒子が分散固定されて成る層22bとから成るも
のである。かかる層22bは、電極14bに固体電解質
基板10によって伝導された酸素イオン(O2-)とメタ
ンとの酸化反応を促進することができ、固体電解質燃料
電池の放電電流密度や発生電流密度等の発電特性を向上
することができる。この様な電極14bは、YSZ焼成
体の一面側に白金ペーストを所定厚さで塗布した後、大
気中、1300℃で約1時間焼成して多孔質白金層22
aを形成する。次いで、この多孔質白金層22a上に、
予め粉砕されたPdCoO2 から成る金属酸化物粒子2
0の所定量を有機バインダーに混合して得た混合ペース
トを、YSZ焼成体の一面側に塗布した後、大気中、8
50℃で約3時間程の焼成によって形成できる。
The electrode 14 of the solid oxide fuel cell shown in FIG.
b shows a porous platinum layer 22a formed on one end surface of the solid electrolyte substrate 10, and metal oxide particles made of PdCoO 2 serving as an oxidation catalyst for methane gas dispersed and fixed on the surface of the porous platinum layer 22a. And a layer 22b. The layer 22b can promote an oxidation reaction between methane and oxygen ions (O 2− ) conducted by the solid electrolyte substrate 10 to the electrode 14b, and can improve the discharge current density and generated current density of the solid electrolyte fuel cell. Power generation characteristics can be improved. Such an electrode 14b is formed by applying a platinum paste to one surface side of a YSZ fired body at a predetermined thickness, and then firing in air at 1300 ° C. for about 1 hour to form a porous platinum layer 22.
a is formed. Next, on this porous platinum layer 22a,
Metal oxide particles 2 composed of PdCoO 2 which has been pulverized in advance
After applying a mixed paste obtained by mixing a predetermined amount of 0 with an organic binder on one surface side of a YSZ fired body, the mixed paste was dried in air at 8
It can be formed by firing at 50 ° C. for about 3 hours.

【0015】図1に示す固体電解質素子16A又は図2
に示す固体電解質素子16bの発電特性等を、図3に示
す測定装置を用いて測定した。図3に示す測定装置は、
炉30で所望温度に保持されている空間32内に、セラ
ミック製の第1筒体34が挿入され、この第1筒体34
の開口端の一方からセラミック製の第2筒体36が挿入
されている。かかる第2筒体36の挿入端には、固体電
解質素子16の電極14によって第2筒体36の開口端
の一端が閉じられるように、固体電解質素子16が設け
られている。この固体電解質素子16の電極14の近傍
には、水分を実質的に含有しないドライなメタンガスを
所定流量で供給するメタンガス供給管38が開口されて
おり、第2筒体36の他方の開口端近傍には、メタンガ
スの燃焼ガス等が排出される排出配管42が設けられて
いる。また、固体固体電解質素子16A又は固体固体電
解質素子16Bの電極12の近傍には、酸素を所定流量
で供給する酸素供給管40が第1筒体34の他方の開口
端から挿入され、供給した酸素の残分等が排出される排
出配管44が第1筒体34の他方の開口端に設けられて
いる。更に、第1筒体34の他方の開口端からは、熱伝
対46が挿入されており、固体固体電解質素子16の近
傍の雰囲気温度を測定できるようにしている。尚、第1
筒体34の両開放端及び第2筒体36の他方の開放端の
各々は、シリコーンゴム製の栓体48a、48b、50
によって閉塞されている。
The solid electrolyte element 16A shown in FIG. 1 or FIG.
The power generation characteristics and the like of the solid electrolyte element 16b shown in FIG. 3 were measured using the measuring device shown in FIG. The measuring device shown in FIG.
A first cylindrical body 34 made of ceramic is inserted into a space 32 maintained at a desired temperature in the furnace 30.
A second cylindrical body 36 made of ceramic is inserted from one of the open ends of the cylindrical body 36. The solid electrolyte element 16 is provided at the insertion end of the second cylinder 36 so that one end of the opening end of the second cylinder 36 is closed by the electrode 14 of the solid electrolyte element 16. In the vicinity of the electrode 14 of the solid electrolyte element 16, a methane gas supply pipe 38 for supplying dry methane gas substantially free of moisture at a predetermined flow rate is opened, and near the other open end of the second cylindrical body 36. Is provided with a discharge pipe 42 from which combustion gas such as methane gas is discharged. An oxygen supply pipe 40 for supplying oxygen at a predetermined flow rate is inserted from the other open end of the first cylindrical body 34 in the vicinity of the electrode 12 of the solid solid electrolyte element 16A or the solid solid electrolyte element 16B. A discharge pipe 44 from which the residue is discharged is provided at the other open end of the first cylindrical body 34. Further, a thermocouple 46 is inserted from the other opening end of the first cylindrical body 34 so that the ambient temperature in the vicinity of the solid electrolyte element 16 can be measured. The first
The two open ends of the cylindrical body 34 and the other open end of the second cylindrical body 36 are plugged with silicone rubber plugs 48a, 48b, 50, respectively.
Is blocked by

【0016】図3に示す測定装置に装着した固体電解質
素子の近傍の雰囲気温度を熱伝対46によって測定しつ
つ、所望温度となるように炉30を制御し、図4に示す
放電特性曲線を得た。図4に示す放電特性曲線は、固体
電解質素子の両電極から取り出した取出電圧と取出電流
とを、取出電流の電流量を変化させつつ取出電圧を測定
したものである。この図4のグラフは、横軸に電流密度
(電極単位面積当りの取出電流量)を示し、縦軸に取出
電圧を示す。図4に示す放電特性曲線から明らかなよう
に、固体電解質素子からの取出電流量を多くする(電流
密度を高くする)ほど取出電圧は低下し、取出電圧が零
ボルトとなったときの電流密度が、最大電流密度Xであ
る。この最大電流密度Xは、固体電解質素子の発電能力
を表す。この最大電流密度Xは、図4に示す様に、測定
した放電特性曲線を取出電圧が零ボルトとなるまで外挿
して求めた。かかる図4に示す放電特性曲線を、固体電
解質素子の雰囲気温度を850℃(1123°K)に保
持して各種の固体電解質素子について求め、図5に示す
発生電力密度の曲線を得た。図5の縦軸は電力密度(電
圧×電流密度)で横軸は電流密度である。図5に示す発
生電力密度の曲線は凸状曲線であって、その発生電力密
度が最大となる点が大きく且つ凸状曲線の面積が大であ
る程、発電量が大である。
While measuring the ambient temperature in the vicinity of the solid electrolyte element mounted on the measuring device shown in FIG. 3 with a thermocouple 46, the furnace 30 is controlled to a desired temperature, and the discharge characteristic curve shown in FIG. Obtained. The discharge characteristic curve shown in FIG. 4 is obtained by measuring the extraction voltage and the extraction current extracted from both electrodes of the solid electrolyte element while changing the amount of the extraction current. In the graph of FIG. 4, the abscissa indicates the current density (the amount of extracted current per unit area of the electrode), and the ordinate indicates the extracted voltage. As is clear from the discharge characteristic curve shown in FIG. 4, as the amount of current taken out from the solid electrolyte element is increased (current density is increased), the taken-out voltage decreases, and the current density when the taken-out voltage becomes zero volts Is the maximum current density X. This maximum current density X represents the power generation capacity of the solid electrolyte element. As shown in FIG. 4, the maximum current density X was obtained by extrapolating the measured discharge characteristic curve until the extraction voltage became zero volt. The discharge characteristic curves shown in FIG. 4 were obtained for various solid electrolyte devices while maintaining the ambient temperature of the solid electrolyte device at 850 ° C. (1123 ° K), and the generated power density curves shown in FIG. 5 were obtained. The vertical axis in FIG. 5 is the power density (voltage × current density) and the horizontal axis is the current density. The curve of the generated power density shown in FIG. 5 is a convex curve, and the larger the point where the generated power density is maximum and the larger the area of the convex curve, the larger the amount of power generation.

【0017】図5に示す発生電力密度の曲線のうち、曲
線A、Bは、図1に示す固体電解質素子16Aのもので
ある。曲線Aは、アノードとしての電極14aを形成す
る多孔質白金層に、メタンガスの酸化触媒として、Co
NiO2 から成る金属酸化物粒子20、20・・を、白
金に対して5wt%配合した固体電解質素子16Aの発生
電力密度であり、曲線Bは、CoNiO2 から成る金属
酸化物粒子20、20・・に代えて、CoOから成る金
属粒子20、20・・を配合した固体電解質素子16A
の発生電力密度を示す。更に、曲線Fは、図2に示す固
体電解質素子16Bの発生電力密度、すなわちアノード
としての電極14bが、多孔質白金層22aと、この多
孔質白金層22aの表面に、メタンガスの酸化触媒とし
て、PdCoO2 から成る金属酸化物粒子が分散固定さ
れて成る層22bとによって形成された固体電解質素子
16Bの発生電力密度を示す。また、図5には、図10
に示す従来の固体電解質燃料電池に用いられていた固体
電解質素子106、すなわちアノードとしての電極10
4aが多孔質白金のみで形成されている固体電解質素子
106の発生電力密度(曲線D)、図11に示すNi−
YSZサーメット固体電解質素子110の発生電力密度
(曲線E)、図12に示すアノードとしての電極104
cを形成する多孔質白金層に、PdCoO2 から成る金
属酸化物粒子202、202・・が配合されている固体
電解質素子200(曲線C)を併せて示す。
Of the generated power density curves shown in FIG. 5, curves A and B are for the solid electrolyte element 16A shown in FIG. Curve A shows that the porous platinum layer forming the electrode 14a as an anode has Co as a catalyst for oxidizing methane gas.
The metal oxide particles 20, 20 made of NiO 2, a generation power density of the solid electrolyte device 16A was 5 wt% blended with respect to platinum, curve B, the metal oxide particles composed of conio 2 20, 20 · Solid electrolyte element 16A containing metal particles 20, 20,...
Shows the generated power density. Further, a curve F indicates the generated power density of the solid electrolyte element 16B shown in FIG. 2, that is, the electrode 14b as an anode is formed on the porous platinum layer 22a and the surface of the porous platinum layer 22a as an oxidation catalyst for methane gas. 5 shows a generated power density of a solid electrolyte element 16B formed by a layer 22b in which metal oxide particles made of PdCoO 2 are dispersed and fixed. FIG. 5 also shows FIG.
The solid electrolyte element 106 used in the conventional solid electrolyte fuel cell shown in FIG.
4a, the generated power density (curve D) of the solid electrolyte element 106 formed of only porous platinum, Ni-
The generated power density (curve E) of the YSZ cermet solid electrolyte element 110, the electrode 104 as an anode shown in FIG.
The solid electrolyte element 200 (curve C) in which metal oxide particles 202 composed of PdCoO 2 are blended in a porous platinum layer forming c is shown.

【0018】更に、固体電解素子と作動温度との関係を
図6に示す。図6に示す各曲線は、図4に示す様に、各
種の固体電解素子について測定した放電特性曲線から求
めた最大電流密度Xと温度との関係を示す曲線であり、
曲線A〜Eまでの各曲線に対応する固体電解質素子は、
図5の場合と同様である。図6から明らかな様に、固体
電解質素子は、その雰囲気温度(作動温度)が高くなる
に従って最大電流密度が上昇、換言すると固体電解質素
子の発電能力が増大することを示す。この図6の横軸の
温度は絶対温度(K)で表示した。図5及び図6から明
らかなように、多孔質白金層に、メタンガスの酸化触媒
として、CoNiO2 から成る金属酸化物粒子20、2
0・・を配合して形成した電極16aを具備する固体電
解質素子16A(曲線A)は、Ni−YSZサーメット
固体電解質素子110(曲線E)に比較して、良好な発
生電力密度及び最大電流密度とを呈し、その発電量及び
発電能力が優れている。また、図1及び図2に示す固体
電解質燃料電池に用いた固体電解素子16A、16Bの
いずれも、従来の固体電解質燃料電子に用いられた固体
電解素子106、200に比較して、良好な発生電力密
度及び最大電流密度とを呈し、その発電量及び発電能力
が優れている。
FIG. 6 shows the relationship between the solid electrolytic element and the operating temperature. Each of the curves shown in FIG. 6 is a curve showing the relationship between the maximum current density X and the temperature obtained from the discharge characteristic curves measured for various solid electrolytic devices, as shown in FIG.
The solid electrolyte elements corresponding to the curves A to E are:
This is similar to the case of FIG. As is clear from FIG. 6, the solid electrolyte element shows that the maximum current density increases as the ambient temperature (operating temperature) increases, in other words, the power generation capacity of the solid electrolyte element increases. The temperature on the horizontal axis in FIG. 6 is represented by an absolute temperature (K). As is clear from FIGS. 5 and 6, metal oxide particles 20 and 2 made of CoNiO 2 were added to the porous platinum layer as a catalyst for oxidizing methane gas.
The solid electrolyte element 16A (curve A) provided with the electrode 16a formed by mixing 0... Has better power generation density and maximum current density than the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 (curve E). And its power generation capacity and power generation capacity are excellent. In addition, both of the solid electrolytic devices 16A and 16B used in the solid electrolyte fuel cells shown in FIGS. 1 and 2 have better generation than the solid electrolytic devices 106 and 200 used in the conventional solid electrolyte fuel electrons. It has a power density and a maximum current density, and has excellent power generation capacity and power generation capability.

【0019】但し、図5及び図6に示すNi−YSZサ
ーメット固体電解質素子110の発生電力密度及び最大
電流密度は、図1及び図2に示す固体電解素子16A、
16Bのうち、多孔質白金層に、メタンガスの酸化触媒
として、CoOから成る金属粒子20、20・・を配合
して形成した電極16aを具備する固体電解質素子16
A(曲線Bに対応する固体電解質素子)、及び多孔質白
金層22aの表面に、メタンガスの酸化触媒として、P
dCoO2 から成る金属酸化物粒子が分散固定されて成
る層22bによって形成された電極16bを具備する固
体電解質素子16B(曲線Fに対応する固体電解質素
子)の発生電力密度及び最大電流密度よりも良好のよう
に見える。しかし、Ni−YSZサーメット固体電解質
素子110は、固体電解質素子110の電極102、1
04からの取出電圧と取出電流とを、取出電流を変化さ
せて取出電圧を測定して一連の測定を終了した後、再
度、同様な測定を行うと同一取出電流量であっても低電
圧を呈するようになる。このことを図7の発生電力密度
と電流密度との関係を示すグラフに示す。図6におい
て、「1st run 」は第1回目の測定で測定された発生電
力密度曲線、「2nd run 」は第2回目の測定で測定され
た発生電力密度曲線、及び「3rd run 」は第3回目の測
定で測定された発生電力密度曲線を各々示す。図7から
明らかな様に、Ni−YSZサーメット固体電解質素子
110の性能は、矢印の方向に次第に劣化する。特に、
取出電流を多くした場合、その劣化が大きくなる。
However, the generated power density and the maximum current density of the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 shown in FIGS. 5 and 6 are the same as those of the solid electrolytic element 16A shown in FIGS.
16B, a solid electrolyte element 16 having an electrode 16a formed by mixing metal particles 20, 20,... Made of CoO as a catalyst for oxidizing methane gas in a porous platinum layer.
A (solid electrolyte element corresponding to curve B) and the surface of the porous platinum layer 22 a
Better than the generated power density and the maximum current density of the solid electrolyte element 16B (solid electrolyte element corresponding to the curve F) including the electrode 16b formed by the layer 22b in which metal oxide particles of dCoO 2 are dispersed and fixed. looks like. However, the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 is the same as the electrodes 102, 1
After taking out the extraction voltage and the extraction current from the output current, changing the extraction current, measuring the extraction voltage, and ending a series of measurements, when the same measurement is performed again, even if the same extraction current amount, the low voltage is reduced. Will be presented. This is shown in the graph of FIG. 7 showing the relationship between the generated power density and the current density. In FIG. 6, “1st run” is the generated power density curve measured in the first measurement, “2nd run” is the generated power density curve measured in the second measurement, and “3rd run” is the third Each of the generated power density curves measured in the second measurement is shown. As is clear from FIG. 7, the performance of the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 gradually deteriorates in the direction of the arrow. In particular,
When the take-out current is increased, the deterioration increases.

【0020】これに対し、図1及び図2に示す固体電解
質燃料電池に用いた固体電解素子16A、16Bでは、
Ni−YSZサーメット固体電解質素子110が図7に
示す発生電力密度の劣化は見られない。このことを、C
oNiO2 から成る金属酸化物粒子20、20・・を配
合した多孔質白金層から成る電極16aを具備する固体
電解質素子16Aの発生電力密度を、図6に示す発生電
力密度の測定と同様に三回繰り返して測定した結果を図
8に示す。図8から明らかな様に、三回の測定の間に固
体電解質素子16Aの性能の悪化は見られなかった。更
に、Ni−YSZサーメット固体電解質素子110の取
出電圧が安定する雰囲気温度は、図9に示す如く、92
5℃(1198°K)以上、好ましくは950℃(12
23°K)以上であり、雰囲気温度が925℃(119
8°K)未満では取出電圧が不安定となる。図9におい
ては、雰囲気温度を変える期間中は、メタンガスの供給
を停止しており、雰囲気温度が所望温度となって安定し
たときにメタンガスの供給を開始した。
On the other hand, in the solid electrolytic devices 16A and 16B used in the solid electrolyte fuel cells shown in FIGS. 1 and 2,
The Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 does not show the deterioration of the generated power density shown in FIG. This is called C
The generated power density of the solid electrolyte element 16A including the electrode 16a made of a porous platinum layer containing the metal oxide particles 20, 20... made of oNiO 2 was measured in the same manner as in the measurement of the generated power density shown in FIG. FIG. 8 shows the results of repeated measurements. As is clear from FIG. 8, no deterioration in the performance of the solid electrolyte element 16A was observed during the three measurements. Further, the ambient temperature at which the extraction voltage of the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 is stabilized is 92, as shown in FIG.
5 ° C. (1198 ° K) or more, preferably 950 ° C. (12
23 ° K) or more, and the ambient temperature is 925 ° C. (119 ° C.).
Below 8 ° K), the extraction voltage becomes unstable. In FIG. 9, the supply of methane gas was stopped during the period in which the ambient temperature was changed, and the supply of methane gas was started when the ambient temperature became the desired temperature and stabilized.

【0021】一方、Ni−YSZサーメット固体電解質
素子110が安定して作動する925℃(1198°
K)以上の雰囲気温度下では、固体電解質素子110の
性能劣化が大きくなる。これは、固体電解質基板114
に含有されているNi粒子の焼結、或いは電極表面への
炭素付着による電極反応活性の低下に起因していると考
えられる。この点、図1及び図2に示す固体電解質燃料
電池に用いた固体電解素子16A、16Bでは、Ni−
YSZサーメット固体電解質素子110の取出電圧が不
安定となる領域の雰囲気温度でも、安定した取出電圧を
得ることができ、且つ925℃(1198°K)以上の
雰囲気温度下でも、固体電解質素子16A、16Bの性
能は安定している。
On the other hand, the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 110 operates stably at 925 ° C. (1198 ° C.).
Under the ambient temperature of K) or more, the performance of the solid electrolyte element 110 is greatly deteriorated. This is the solid electrolyte substrate 114
This is thought to be due to the sintering of the Ni particles contained in the Ni or the lowering of the electrode reaction activity due to the adhesion of carbon to the electrode surface. In this regard, in the solid electrolytic devices 16A and 16B used in the solid electrolyte fuel cells shown in FIGS.
A stable extraction voltage can be obtained even at an ambient temperature in a region where the extraction voltage of the YSZ cermet solid electrolyte element 110 is unstable, and the solid electrolyte element 16A can be obtained even at an ambient temperature of 925 ° C. (1198 ° K) or higher. The performance of 16B is stable.

【0022】この様に、図1及び図2に示す固体電解質
燃料電池は、Ni−YSZサーメット固体電解質素子1
10を用いた固体電解質燃料電池に比較して、安定した
発電を行うことができる。唯、多孔質白金層22aと、
この多孔質白金層22aの表面にPdCoO2 から成る
金属酸化物粒子が分散固定されて成る層22bとによっ
て形成された電極16bを具備する図2に示す固体電解
質素子16Bでは、雰囲気温度が900℃(1173°
K)を越えると、PdCoO2 から成る層22bの熱分
解等が発生し易くなる傾向がある。この点、多孔質白金
層にCoNiO2 又はCoOから成る金属酸化物粒子2
0、20・・を配合して形成した電極14aを具備する
図1に示す固体電解質素子16Aは、雰囲気温度が90
0℃(1173°K)を越えても熱分解等が発生せず、
良好な耐熱性を呈する。かかる図1に示す固体電解質素
子16Aにおいても、金属酸化物粒子20、20・・と
して、CoNiO2 を配合して形成した電極14aを具
備する固体電解質素子16Aは、図5及び図6から明ら
かなように、最も良好な発生電力密度及び最大電流密度
を呈し、最も優れた発電量と発電能力とを示す。かかる
CoNiO2 から成る金属酸化物粒子20、20・・を
多孔質白金層に配合した電極14aを具備する固体電解
質素子16Aは得るには、先ず、試薬CoOと試薬Ni
Oとの各々の粉末を混合し、大気中、1300℃、24
時間程度の焼成を行った後、粉砕することによって、C
oNiO2 から成る金属酸化物粒子20を得る。次い
で、この金属酸化物粒子20の所定量を白金ペーストに
混合して得た混合ペーストを、YSZ焼成体の一面側に
塗布した後、大気中、1300℃で約1時間程の焼成す
ることによって、固体電解質素子16Aを得ることがで
きる。
As described above, the solid electrolyte fuel cell shown in FIGS. 1 and 2 is a Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 1
As compared with the solid electrolyte fuel cell using the fuel cell 10, stable power generation can be performed. Only, a porous platinum layer 22a,
The solid electrolyte element 16B shown in FIG. 2 having an electrode 16b formed by a layer 22b in which metal oxide particles made of PdCoO 2 are dispersed and fixed on the surface of the porous platinum layer 22a has an atmosphere temperature of 900 ° C. (1173 °
If K) is exceeded, thermal decomposition of the layer 22b made of PdCoO 2 tends to occur easily. In this respect, metal oxide particles 2 made of CoNiO 2 or CoO are formed on the porous platinum layer.
The solid electrolyte element 16A shown in FIG. 1 including the electrode 14a formed by mixing 0, 20,.
Even when the temperature exceeds 0 ° C. (1173 ° K), no thermal decomposition or the like occurs,
It has good heat resistance. Also in the solid electrolyte element 16A shown in FIG. 1, the solid electrolyte element 16A including the electrode 14a formed by blending CoNiO 2 as the metal oxide particles 20, 20,... Is evident from FIGS. Thus, it exhibits the best generated power density and the maximum current density, and shows the best power generation capacity and power generation capacity. In order to obtain the solid electrolyte element 16A including the electrode 14a in which the metal oxide particles 20, 20... Made of CoNiO 2 are mixed in a porous platinum layer, first, a reagent CoO and a reagent Ni are used.
O, and each powder was mixed in air at 1300 ° C. for 24 hours.
After firing for about an hour, pulverization gives C
The metal oxide particles 20 made of oNiO 2 are obtained. Next, a mixed paste obtained by mixing a predetermined amount of the metal oxide particles 20 with a platinum paste is applied to one surface side of a YSZ fired body, and then fired at 1300 ° C. in the air for about 1 hour. Thus, the solid electrolyte element 16A can be obtained.

【0023】ところで、CoNiO2 から成る金属粒子
20、20・・が多孔質白金層に配合された電極14a
を具備する固体電解質素子16Aが最も高性能を発揮し
得る雰囲気温度は、700〜950℃である。かかる温
度範囲では、Ni−YSZサーメット固体電解質素子1
10は、取出電圧が不安定となる領域である。この様
に、比較的低温で高性能を発揮し得る固体電解質素子1
6Aを用いることによって、固体電解質燃料電池を形成
する部品の耐熱性の条件を緩和される。このため、固体
電解質燃料電池の製造コストの低減を図ることができ
る。
The electrode 14a in which metal particles 20, 20,... Made of CoNiO 2 are mixed in a porous platinum layer
The ambient temperature at which the solid electrolyte element 16A having the highest performance can exhibit the highest performance is 700 to 950 ° C. In such a temperature range, the Ni-YSZ cermet solid electrolyte element 1
Reference numeral 10 denotes a region where the extraction voltage becomes unstable. As described above, the solid electrolyte element 1 capable of exhibiting high performance at a relatively low temperature
By using 6A, the condition of heat resistance of components forming the solid oxide fuel cell is relaxed. Therefore, the manufacturing cost of the solid oxide fuel cell can be reduced.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明に係る固体電解質燃料電池によれ
ば、性能が充分に発揮できる温度範囲が広く且つ良好な
発電特性を呈する。このため、固体電解質燃料電池によ
る発電を更に効率的に行うことができ、且つ固体電解質
燃料電池の製造コスト等の低減を図ることができる結
果、固体電解質燃料電池の更に一層の普及を図ることが
できる。
According to the solid electrolyte fuel cell of the present invention, the temperature range in which the performance can be sufficiently exhibited is wide and good power generation characteristics are exhibited. For this reason, the power generation by the solid electrolyte fuel cell can be performed more efficiently, and the production cost of the solid electrolyte fuel cell can be reduced. As a result, the solid electrolyte fuel cell can be further spread. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る固体電解質燃料電池の一例を説明
するための概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a solid oxide fuel cell according to the present invention.

【図2】本発明に係る固体電解質燃料電池の他の例を説
明するための概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining another example of the solid oxide fuel cell according to the present invention.

【図3】固体電解質素子の発電特性等を測定する測定装
置の概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a measuring device for measuring power generation characteristics and the like of a solid electrolyte element.

【図4】図3に示す測定装置で測定した固体電解質素子
の放電特性を説明するためのグラフである。
FIG. 4 is a graph for explaining discharge characteristics of the solid electrolyte element measured by the measuring device shown in FIG.

【図5】種々の固体電解質素子の発生電力密度と取出電
流密度との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a generated power density and a taken-out current density of various solid electrolyte devices.

【図6】各種の固体電解質素子の最大電流密度と温度と
の関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the maximum current density and the temperature of various solid electrolyte devices.

【図7】従来の固体電解質素子の発生電力密度を繰り返
し測定したとき、発生電力密度の変化を示すグラフであ
る。
FIG. 7 is a graph showing a change in generated power density when the generated power density of a conventional solid electrolyte element is repeatedly measured.

【図8】本発明に係る固体電解質素子の発生電力密度を
繰り返し測定したとき、発生電力密度の変化を示すグラ
フである。
FIG. 8 is a graph showing a change in generated power density when the generated power density of the solid electrolyte device according to the present invention is repeatedly measured.

【図9】従来の固体電解質素子の雰囲気温度と取出電圧
との関係を説明するチャートである。
FIG. 9 is a chart illustrating a relationship between an ambient temperature and a take-out voltage of a conventional solid electrolyte element.

【図10】従来の固体電解質燃料電池の概略を説明する
ための概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an outline of a conventional solid oxide fuel cell.

【図11】従来の固体電解質燃料電池に使用されていた
固体電解質素子の構造を説明するめの断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a structure of a solid electrolyte element used in a conventional solid oxide fuel cell.

【図12】従来の固体電解質燃料電池に使用されていた
固体電解質素子の改良例を説明するための断面図であ
る。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining an improved example of a solid electrolyte element used in a conventional solid oxide fuel cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 固体電解質基板 12 電極(カソード) 14a、14b 電極(アノード) 16A、16B 固体電解質素子 18 取出線 20 金属粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solid electrolyte substrate 12 Electrode (cathode) 14a, 14b Electrode (anode) 16A, 16B Solid electrolyte element 18 Lead wire 20 Metal particle

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年10月20日(1999.10.
20)
[Submission date] October 20, 1999 (1999.10.
20)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Correction target item name] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0002】[0002]

【従来の技術】固体電解質燃料電池は、火力発電等の発
電効率に比較して、高効率の発電効率が期待できるた
め、現在、多くの研究がなされている。かかる固体電解
質燃料電池には、図10に示す様に、イットリア(Y2
3 )が添加された安定化ジルコニア(以下、単にYS
Zと称することがある)から成る焼成体(以下、YSZ
焼成体と称することがある)を酸素イオン伝導型の固体
電解質基板100として用い、この固体電解質基板10
0の両面に電極102、104aが形成された固体電解
質素子106が設けられている。この固体電解質素子1
06の電極102、104aのうち、電極102は、ラ
ンタンストロンチウムマンガンオキサイド〔(La0.85
Sr0.150.90MnO3〕によって形成され、カソード
として用いられている。この電極102側には、酸素又
は酸素含有気体が供給される。他方の電極104aは、
多孔質白金層によって形成されてアノードとして用いら
れる。この電極104a側には、燃料としてのメタンガ
スが供給される。
2. Description of the Related Art Solid electrolyte fuel cells can be expected to have higher power generation efficiency than power generation efficiency such as thermal power generation. As shown in FIG. 10, such a solid electrolyte fuel cell has a yttria (Y 2
O 3 ) -added stabilized zirconia (hereinafter simply referred to as YS)
Z (hereinafter sometimes referred to as Z) (hereinafter referred to as YSZ).
(Which may be referred to as a fired body) as an oxygen ion conduction type solid electrolyte substrate 100.
A solid electrolyte element 106 having electrodes 102 and 104a formed on both surfaces of the solid electrolyte element is provided. This solid electrolyte element 1
06 among the electrodes 102 and 104a, lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85
Sr 0.15 ) 0.90 MnO 3 ] and used as a cathode . Oxygen or an oxygen-containing gas is supplied to the electrode 102 side. The other electrode 104a is
It is formed by a porous platinum layer and used as an anode . Methane gas as fuel is supplied to the electrode 104a side.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0003】かかる図10に示す固体電解質素子106
の電極102に供給された酸素(O 2 )は、電極102
と固体電解質基板100との境界で酸素イオン(O2-
にイオン化され、この酸素イオン(O2-)は、固体電解
質基板100によって電極104に伝導される。電極1
04aに伝導された酸素イオン(O2-)は、電極104
に供給されたメタン(CH4 )ガスと反応し、水(H
2 O)、二酸化炭素(CO2 )、水素(H2 )、一酸化
炭素(CO)が生成される。かかる反応の際に、酸素イ
オンが電子を放出するため、電極102と電極104a
との間に電位差が生じる。このため、電極102、10
4aを取出線108によって電気的に接続することによ
り、電極104aの電子は電極102の方向(矢印の方
向)に取出線108を流れ、固体電解質燃料電池から電
気を取り出すことができる。尚、かかる図10に示す固
体電解質燃料電池の作動温度は、約1000℃である。
[0003] The solid electrolyte element 106 shown in FIG.
(O 2) supplied to the electrode 102 of Two) Is the electrode 102
Oxygen ions (O 2) at the boundary between2-)
The oxygen ion (O2-) Is a solid electrolytic
Conducted to the electrode 104 by the quality substrate 100. Electrode 1
Oxygen ion (O2-) Is the electrode 104
aSupplied to the reactor (CHFour) Reacts with gas and water (H
TwoO), carbon dioxide (COTwo), Hydrogen (HTwo),monoxide
Carbon (CO) is produced. During this reaction, oxygen
Since ON emits electrons, the electrodes 102 and 104a
And a potential difference is generated between them. Therefore, the electrodes 102, 10
4a by electrically connecting the
And the electrons on the electrode 104a move in the direction of the electrode 102 (the direction
Flow from the solid electrolyte fuel cell
I can take my mind. In addition, the fixation shown in FIG.
The operating temperature of the body electrolyte fuel cell is about 1000 ° C.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0004】図10に示す固体電解質素子106は、高
温の作動温度に対して耐久性を有するものの、発生電流
密度や放電電流密度等の発電特性の程度が低く、これら
の向上が求められていた。このため、図11に示す固体
電解質素子110が使用されつつある。この固体電解質
素子110は、YSZから成る固体電解質基板112に
よって実質的に形成されており、この固体電解質基板1
12の一端部側に、アノードとしての電極104bに形
成されている。かかる電極104bは、固体電解質基板
112を形成するYSZと、ニッケル(Ni)及びニッ
ケル酸化物(NiO)から成るサーメット粒子114、
114・・とが混合されて形成されているものである。
尚、固体電解質基板112の他端部側に形成されたカソ
ードとしての電極102は、図10に示す固体電解質素
子106の電極102と同様に、ランタンストロンチウ
ムマンガンオキサイドから成る。
Although the solid electrolyte element 106 shown in FIG. 10 has durability against a high operating temperature, it has low power generation characteristics such as a generated current density and a discharge current density, and improvement of these properties has been demanded. . For this reason, the solid electrolyte element 110 shown in FIG. 11 is being used. The solid electrolyte element 110 is substantially formed by a solid electrolyte substrate 112 made of YSZ.
The electrode 104b is formed on one end of the electrode 12 as an anode . The electrode 104b includes YSZ forming the solid electrolyte substrate 112, cermet particles 114 made of nickel (Ni) and nickel oxide (NiO),
.. Are formed as a mixture.
A cathode formed on the other end of the solid electrolyte substrate 112
Electrode 102 as over-de, like the electrode 102 of the solid electrolyte device 106 shown in FIG. 10, lanthanum strontium Chiu
Consists of mumanganese oxide .

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係る固体電解質燃料電池
の一例を説明する概略図を図1に示す。図1に示す固体
電解質燃料電池には、8mol %のイットリア(Y
2 3 )が添加された安定化ジルコニア(YSZ)から
成るYSZ焼成体を酸素イオン伝導型の固体電解質基板
10として用い、この固体電解質基板10の両面に電極
12、14aが形成された固体電解質素子16Aが設け
られている。この固体電解質素子16Aの電極12、1
4aのうち、電極12は、ランタンストロンチウムマン
ガンオキサイド〔(La0.85Sr0.150.90MnO3
によって形成され、カソードとして用いられる。この電
極12側には、酸素が供給される。他方、電極14a
は、アノードとして用いられ、多孔質白金層によって実
質的に形成されている。この電極14a側には、燃料と
してのメタンガスが供給される。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a solid oxide fuel cell according to the present invention. The solid electrolyte fuel cell shown in FIG. 1 has 8 mol% of yttria (Y
A YSZ fired body made of stabilized zirconia (YSZ) to which 2 O 3 ) is added is used as an oxygen ion conductive solid electrolyte substrate 10, and a solid electrolyte in which electrodes 12 and 14 a are formed on both surfaces of the solid electrolyte substrate 10. An element 16A is provided. Electrodes 12, 1 of this solid electrolyte element 16A
4a, the electrode 12 is made of lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85 Sr 0.15 ) 0.90 MnO 3 ]
And used as a cathode. Oxygen is supplied to the electrode 12 side. On the other hand, the electrode 14a
Are used as anodes and are substantially formed by a porous platinum layer. Methane gas as fuel is supplied to the electrode 14a side.

フロントページの続き (72)発明者 井上 泰宣 新潟県長岡市上富岡町1603−1 長岡技術 科学大学内 (72)発明者 菅沼 茂明 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 Fターム(参考) 5H018 AA06 AS01 DD01 EE03 EE12 EE13 5H026 AA06 EE02 EE12 EE13 Continuing from the front page (72) Inventor Yasunobu Inoue 1603-1 Kamitomiokacho, Nagaoka City, Niigata Prefecture Inside Nagaoka University of Science and Technology (72) Inventor Shigeaki Suganuma 711 Kurita Cross Section, Toda, Shinko Electric Industry Co., Ltd. F term (reference) 5H018 AA06 AS01 DD01 EE03 EE12 EE13 5H026 AA06 EE02 EE12 EE13

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素イオン伝導型の固体電解質基板の両
面に電極が形成されて成る固体電解質素子を具備し、前
記固体電解質素子のカソード側の電極に酸素又は酸素含
有気体が供給されると共に、アノード側の電極に燃料と
してのメタンガスが供給される固体電解質燃料電池にお
いて、 該固体電解質素子のアノード側の電極を実質的に形成す
る多孔質白金層内に、メタンガスの酸化触媒として、C
oNiO2 又はCoOから成る金属酸化物粒子が配合さ
れていることを特徴とする固体電解質燃料電池。
1. A solid electrolyte device comprising electrodes formed on both surfaces of an oxygen ion conduction type solid electrolyte substrate, wherein oxygen or an oxygen-containing gas is supplied to a cathode electrode of the solid electrolyte device. In a solid electrolyte fuel cell in which methane gas as fuel is supplied to an anode electrode, a porous platinum layer substantially forming an anode electrode of the solid electrolyte element contains C as an oxidation catalyst for methane gas.
A solid oxide fuel cell comprising metal oxide particles comprising oNiO 2 or CoO.
【請求項2】 酸素イオン伝導型の固体電解質基板の両
面に電極が形成されて成る固体電解質素子を具備し、前
記固体電解質素子のカソード側の電極に酸素又は酸素含
有気体が供給されると共に、アノード側の電極に燃料と
してのメタンガスが供給される固体電解質燃料電池にお
いて、 該固体電解質素子のアノード側の電極を形成する多孔質
白金層の表面に、メタンガスの酸化触媒として、PdC
oO2 から成る金属酸化物粒子が分散固定されているこ
とを特徴とする固体電解質燃料電池。
2. A solid electrolyte device comprising electrodes formed on both surfaces of an oxygen ion conduction type solid electrolyte substrate, wherein oxygen or an oxygen-containing gas is supplied to a cathode electrode of the solid electrolyte device, In a solid electrolyte fuel cell in which methane gas as fuel is supplied to an anode electrode, PdC as an oxidation catalyst for methane gas is formed on a surface of a porous platinum layer forming an anode electrode of the solid electrolyte element.
A solid oxide fuel cell, wherein metal oxide particles made of oO 2 are dispersed and fixed.
【請求項3】 固体電解質基板が、イットリアが添加さ
れた安定化ジルコニア焼成体によって形成され、且つカ
ソード側の電極が、ランタンストロンチウムマンガンオ
キサイド〔(La0.85Sr0.150.90MnO3 〕によっ
て形成されている請求項1又は請求項2記載の固体電解
質燃料電池。
3. The solid electrolyte substrate is formed by a stabilized zirconia fired body to which yttria is added, and the cathode-side electrode is formed by lanthanum strontium manganese oxide [(La 0.85 Sr 0.15 ) 0.90 MnO 3 ]. The solid electrolyte fuel cell according to claim 1 or 2, wherein
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035621A1 (en) * 2000-10-27 2002-05-02 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Catalyst for oxidation of gaseous compound
JP2012094365A (en) * 2010-10-27 2012-05-17 Kikusui Chemical Industries Co Ltd Solid oxide fuel battery single cell
JP2016012697A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 日本特殊陶業株式会社 Thermistor element and temperature sensor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HK1044412A1 (en) 1999-10-08 2002-10-18 燃料电池能有限公司 Composite electrodes for solid state electrochemical devices
WO2008131551A1 (en) 2007-04-30 2008-11-06 The Governors Of The University Of Alberta Anode catalyst and methods of making and using the same
CN105220172B (en) * 2015-10-27 2017-06-16 中国科学技术大学 It is a kind of that carbon dioxide and vapor gaseous mixture are converted into tubular structure of gas rich in methane and its preparation method and application
CN108735522B (en) * 2018-05-25 2020-01-03 西南大学 CoNiO2/MXene composite material and preparation method and application thereof
CN116161750B (en) * 2023-01-29 2023-07-25 上海宁和环境科技发展有限公司 Electrochemical wastewater treatment process

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987002715A1 (en) * 1985-10-29 1987-05-07 Commonwealth Scientific And Industrial Research Or Composite electrodes for use in solid electrolyte devices
DK167163B1 (en) * 1991-02-13 1993-09-06 Risoe Forskningscenter FAST OXIDE FUEL CELLS FOR OXIDATION OF CH4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035621A1 (en) * 2000-10-27 2002-05-02 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Catalyst for oxidation of gaseous compound
US6720100B2 (en) 2000-10-27 2004-04-13 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Catalyst for oxidation of gaseous compound
JP2012094365A (en) * 2010-10-27 2012-05-17 Kikusui Chemical Industries Co Ltd Solid oxide fuel battery single cell
JP2016012697A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 日本特殊陶業株式会社 Thermistor element and temperature sensor

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